Project
Risico's nanotechnologie biobeschikbaarheid en toxicologie contrafinanciering
Nanodeeltjes zijn deeltjes met afmetingen in de orde van 1-100 nanometer. Dergelijke deeltjes bestaan uit enkele tot duizenden atomen of moleculen. Door het werken op atomaire schaal kunnen materialen met nieuwe eigenschappen worden ontwikkeld. Er zijn inmiddels veel toepassingen van nanotechnologie en nanodeeltjes in de landbouw (nanoformuleringen van pesticiden, dierbehandelingsmiddelen), diervoeder (additieven), industriële voedselbereiding, verpakkingsmaterialen en voedingssupplementen. Hierbij worden ‘engineered‘ nanodeeltjes (Engineered nanomaterials, ENMs) gebruikt voor een breed scala aan doeleinden. Consumentenblootstelling via de orale route is dus zeker te verwachten.
Voor de toxicologische risicobeoordeling van nanodeeltjes
Het onderzoek vindt plaats tegen de maatschappelijke achtergrond waarbij het inzetten van dierproeven voor toxicologische studies als ongewenst gezien wordt, er wetenschappelijke ontwikkelingen zijn waarbij proefdiervrije methodes beter voorspellend zijn voor de mensen de veelal hoge kosten van veiligheidstesten belemmerend zijn voor het ontwikkelen en op de markt brengen van product- of ingrediëntinnovaties met nanodeeltjes. Het onderzoek wordt gedaan in samenhang met andere Europese projecten (Marina, NanoReg, NanoDefine en NanoFase) als ook het grote Nederlandse project NanoNextNL.
Het effect van nanodeeltjes in het maagdarmstelsel
Het doel van dit project is het opzetten en beschrijven van geïntegreerde testmethoden voor de gevaaridentificatie van nanodeeltjes na orale blootstelling. Als eerste werken we met in vitro modellen voor de humane spijsvertering. Aan de hand van dit model wordt gekeken naar de effecten van de condities in het maagdarmstelsel op onder andere de oplosbaarheid van nanodeeltjes. Er worden standaardmethoden opgezet om dit te bekijken. Dit verteringsmodel wordt gekoppeld aan een in vitro model van de darmwand om de eventuele opname over de darmwand mee te bestuderen. Als modeldeeltje gebruiken we nanodeeltjes met een gemodificeerd oppervlak die goed gekarakteriseerd zijn. De recente vernieuwing is om de combinatie van beide modellen in een microfluidische omgeving te plaatsen richting darm-op-een-chip. Dit sluit aan bij de recente ontwikkelen rond organen-op-chips.
Samenwerking met andere experts
We zoeken samenwerking zoeken met experts (ook vanuit bedrijven) rond microfluidics en miniaturisatie van de methoden. Juist door de miniaturisering lenen deze gekoppelde in vitro methoden zich bij uitstek voor een koppeling aan analytisch chemische detectiemethodes. De kennis zal door anderen gebruikt kunnen worden bij Safe-by-Design ontwikkeling van nieuwe typen nanodeeltjes (met ingebouwde gereduceerd toxicologisch profiel).
Het resultaat
Het werk in 2015 zal resulteren in enkele papers in peer-reviewed wetenschappelijke tijdschriften. Ook wordt er een bijdrage geleverd aan wetenschappelijke symposia. Daarnaast is een proof-of-principle integratie resultaat van in vitro testen in microfluidics systeem.
Publicaties
-
Regulatory aspects of nanotechnology in the agri/feed/food sector in EU and non-EU countries
Regulatory Toxicology and Pharmacology 73 (2015)1. - ISSN 0273-2300 - p. 463 - 476. -
Translocation of positively and negatively charged polystyrene nanoparticles in an in vitro placental model
Toxicology in Vitro 29 (2015)7. - ISSN 0887-2333 - p. 1701 - 1710. -
Potential Health Impact of Environmentally Released Micro- and Nanoplastics in the Human Food Production Chain: Experiences from Nanotoxicology
Environmental Science and Technology 49 (2015). - ISSN 0013-936X - p. 8932 - 8947. -
Progress and future of in vitro models to study translocation of nanoparticles
Archives of Toxicology 89 (2015)9. - ISSN 0340-5761 - p. 1469 - 1495. -
Bioavailability and biodistribution of differently charged polystyrene nanoparticles upon oral exposure in rats
Journal of Nanoparticle Research : an Interdisciplinary Forum for Nanoscale Science and Technology 17 (2015). - ISSN 1388-0764 - 13 p. -
Novel insights into the risk assessment of the nanomaterial synthetic amorphous silica, additive E551, in food
Nanotoxicology 9 (2015)4. - ISSN 1743-5390 - p. 442 - 452. -
Utility of models of the gastrointestinal tract for assessment of the digestion and absorption of engineered nanomaterials released from food matrices
Nanotoxicology 9 (2015)4. - ISSN 1743-5390 - p. 523 - 542. -
Translocation of differently sized and charged polystyrene nanoparticles in in vitro intestinal cell models of increasing complexity
Nanotoxicology 9 (2015)4. - ISSN 1743-5390 - p. 453 - 461. -
State of the safety assessment and current use of nanomaterials in food and food production
Trends in Food Science and Technology 40 (2014)2. - ISSN 0924-2244 - p. 200 - 210. -
Governing nano foods : Principles-Based Responsive Regulation
Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo : Academic Press (EFFoST Critical Reviews 3) - ISBN 9780124201569 - p.